检索结果-内蒙古大学图书馆

电子与信息学报 2023年第12期45卷 4391-4398页

作者：杜小妮梁丽芳贾美纯李锴彬西北师范大学数学与统计学院兰州730070 西北师范大学计算机科学与工程学院兰州730070 西北师范大学密码技术与数据分析重点实验室兰州730070 甘肃省数学与统计学基础学科研究中心兰州730070

八阵图(ESF)是基于LBlock改进的轻量级分组密码,具有优良的软硬件实现效率。针对ESF算法的安全性,该文借助自动化搜索工具,利用不可能差分分析方法,对算法进行安全性评估。首先结合ESF的结构特性和S盒的差分传播特性,建立了基于混合整... 详细信息

八阵图(ESF)是基于LBlock改进的轻量级分组密码,具有优良的软硬件实现效率。针对ESF算法的安全性,该文借助自动化搜索工具,利用不可能差分分析方法,对算法进行安全性评估。首先结合ESF的结构特性和S盒的差分传播特性,建立了基于混合整数线性规划(MILP)的不可能差分搜索模型;其次利用算法S盒的差分传播特性和密钥扩展算法中轮子密钥间的相互关系,基于一条9轮不可能差分区分器,通过向前扩展2轮向后扩展4轮,实现了对ESF算法的15轮密钥恢复攻击。分析结果表明,该攻击的数据复杂度和时间复杂度分别为260.16和267.44,均得到有效降低,且足够抵抗不可能差分分析。

关键词：八阵图(ESF) 不可能差分分析混合整数线性规划(MILP)

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齿面点蚀对直齿轮副时变啮合刚度及振动响应的影响分析

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振动与冲击 2024年第16期43卷 278-286页

作者：侯静玉杨绍普刘永强河北经贸大学统计与数学学院石家庄050061 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室石家庄050043 石家庄铁道大学机械工程学院石家庄050043

齿面点蚀作为齿轮传动中最常见的故障之一,它的存在直接影响齿轮副的时变啮合刚度(time-varying meshing stiffness, TVMS),进而导致系统动态特性的改变。鉴于此,将每个点蚀形状近似地视为椭圆柱的一部分,根据点蚀的分布位置和数量定义... 详细信息

齿面点蚀作为齿轮传动中最常见的故障之一,它的存在直接影响齿轮副的时变啮合刚度(time-varying meshing stiffness, TVMS),进而导致系统动态特性的改变。鉴于此,将每个点蚀形状近似地视为椭圆柱的一部分,根据点蚀的分布位置和数量定义了三种损伤级别:轻度点蚀、中度点蚀和重度点蚀。基于势能法计算并比较了无故障齿轮和含有不同程度点蚀齿轮的TVMS,讨论了点蚀位置和点蚀尺寸对TVMS的影响。研究了单级直齿圆柱齿轮传动系统的故障动态特性,并利用动力传动故障诊断综合试验台对理论结果进行了定性验证。结果表明,该研究中的齿面点蚀模型与实际点蚀形貌更接近。随着点蚀位置参数的增大,点蚀区域由基圆逐渐向齿顶圆方向移动;点蚀长轴长越长,点蚀区域内TVMS的减小量越明显;在相同的主动轮角位移变化范围内,随着短轴长的变化,不同程度的点蚀故障引起的啮合刚度的减小量是相同的。所建模型能够预测齿轮系统的啮合刚度及振动行为,相应的振动分析结果为齿面点蚀故障的检测和诊断提供了理论参考。

关键词：直齿轮齿面点蚀时变啮合刚度(TVMS) 动态响应频谱分析

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基于能量平衡融雪模型的地面雪压评估以及与日本规范评估方法的比较

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土木工程学报 2024年第12期57卷 19-29页

作者：吴悦周晅毅同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室上海200092

基于能量平衡多层融雪模型模拟地面积雪演化,克服实测雪压样本实测数据不足的问题。首先,利用中国北方城市的积雪观测数据对文中模型精度进行校核。再选取中国各个地区的多个气象站点进行地面雪压评估,分析雪深、密度、雪水当量之间的关... 详细信息

基于能量平衡多层融雪模型模拟地面积雪演化,克服实测雪压样本实测数据不足的问题。首先,利用中国北方城市的积雪观测数据对文中模型精度进行校核。再选取中国各个地区的多个气象站点进行地面雪压评估,分析雪深、密度、雪水当量之间的关系,并考查多个概率模型对雪压样本的拟合优度。最后,将文中方法与日本规范评估地面雪压方法进行比较。研究表明,受重力压实影响,最大雪深对应的地面雪压值往往比地面雪压最大值小;采用极大似然估计的广义极值分布与对数正态分布进行雪压估计,拟合优度更高,结果较规范值大;与日本规范方法相比,能量平衡融雪模型计算只需基础的气象数据而无需额外校准,可以作为获取地面雪压样本的有效途径。

关键词：地面雪压融雪模型荷载规范雪密度概率模型

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基于改进YOLO-V4网络的浅海生物检测模型

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农业工程学报 2021年第12期37卷 152-158页

作者：毛国君翁伟栋朱晋德张媛吴富村毛玉泽福建工程学院计算机科学与数学学院福州350118 福建省大数据挖掘与应用重点实验室福州350118 獐子岛集团股份有限公司大连116001 中国科学院海洋研究所实验海洋生物学重点实验室青岛266071 中国水产科学研究院黄海水产研究所青岛266071

海洋生物智能检测是海洋牧场战略的一部分,而利用水下机器人在复杂的海洋环境中快速、准确地检测海洋生物是关键问题。由于海底环境复杂、亮度分布不均匀、海洋生物与其生存环境的区分性差、生物被遮蔽或半隐蔽等原因,准确识别海洋生物... 详细信息

海洋生物智能检测是海洋牧场战略的一部分,而利用水下机器人在复杂的海洋环境中快速、准确地检测海洋生物是关键问题。由于海底环境复杂、亮度分布不均匀、海洋生物与其生存环境的区分性差、生物被遮蔽或半隐蔽等原因,准确识别海洋生物是一个巨大的挑战。随着卷积神经网络的发展,基于深度学习的目标检测算法成为主流,出现了如EfficientDet、RetinaNet和YOLO-V4等典型算法。这些基于深度学习的算法都不是完全尽善尽美的,不能完全满足海洋生物识别的需求。在探测精度、运算速度、密集目标探测效果等方面都有提高的空间。该研究建立了一个海洋生物数据集,采集了原始图片1810张,数据增强后得到7240张图片,它们被分成训练集(80%)和测试集(20%)。其次,通过引入跨阶段局部网络的概念,构建了嵌连接EC(Embedded Connection)部件,并将其嵌入到YOLO-V4网络的末端,得到改进的YOLO-V4网络。最后,该研究提出了基于改进YOLO-V4网络的海洋生物检测模型MOD(Marine Organism Detection)。试验结果表明,MOD模型的mAP50、mAP75(交并比阈值为0.5、0.75的精度均值)分别为0.969和0.734,计算量为35.328BFLOPs(十亿浮点运算数),检测帧速为139 ms(具有图形加速器GeForce GTX1650上)。与原始YOLO-V4模型相比,MOD模型的mAP50和mAP75提高了0.9和4.8个百分点,而计算量仅提高0.2%。此外,对比两种模型的准确率-召回率曲线,MOD模型的精确度与召回率的平衡点更接近(1,1),因此MOD模型能学习精度和效率的平衡性更好。该研究直接面向浅海生物的目标检测问题,所提供的方法可以为水下机器人精准执行智能捕捞等任务提供有益参考。

关键词：模型深度学习目标检测 YOLO-V4 跨阶段局部网络嵌连接

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感知物理先验的机器学习及其在地理空间智能中的研究前景

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地球信息科学学报 2023年第7期25卷 1297-1311页

作者：张彤刘仁宇王培晓高楚林刘杰王望舒武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉430079 奥地利维也纳工业大学测量与地理信息系维也纳A-1040

许多复杂的物理现象和动态系统尚未为科学家所完全理解和解释,因此不能构建确定的数学方程来描述,不能直接使用紧凑的物理机理模型来进行分析和预测。随着观测数据的日益丰富,数据驱动的机器学习方法可以较好地描述复杂非线性现象,但是... 详细信息

许多复杂的物理现象和动态系统尚未为科学家所完全理解和解释,因此不能构建确定的数学方程来描述,不能直接使用紧凑的物理机理模型来进行分析和预测。随着观测数据的日益丰富,数据驱动的机器学习方法可以较好地描述复杂非线性现象,但是纯数据驱动模型在表征能力、可解释、泛化能力、样本利用效率方面还存在很多不足。常规机器学习方法在地学领域的应用还面临时空异质性、样本稀疏等带来的挑战。近年来感知物理先验的机器学习方法可以在物理原理不太明确的情况下更有效地利用观测数据描述和分析动态系统,受到了广泛关注,并在物理、计算机、生物、医学和地学等领域得到了一定的应用。近年来人工智能和机器学习技术已经大量应用于地理学尤其是地理信息和遥感领域,受到地理学者广泛重视,被称为地理空间智能,并已成为一个热门的研究方向。感知物理先验的机器学习方法融合了模型驱动和数据驱动思想,为地理空间智能研究带来新的研究范式,促进各种复杂地理现象的精细描述和预测。本文首先分别从物理先验的表达形式和如何在机器学习中集成物理先验两方面概述了该领域的进展。物理先验是在机器学习建模之前已经存在、独立于机器学习方法的知识。本文从增广的数据和定制特征、物理定律和约束规则、支配方程、几何特性等方面总结物理先验知识的表达形式。主要从机器模型约束建模、辅助任务设计和模型的训练推理角度总结如何在机器学习模型中有效集成各种物理先验。本文基于以上的综述框架,结合地学机器学习和地理空间智能的发展和前沿问题,探讨了地理时空先验与其他物理先验的关系,简要总结和分析了目前感知时空先验的地理空间智能方法研究案例,探讨了时空先验表征以及集成时空先验地理空间智能的未来研究规划和应用前景。随着感知物理先验的机器学习方法研究的快速发展,我们相信感知时空先验的地理空间智能研究未来将逐步构建起跨多时空尺度的通用地理表征、分析、预测和解释框架,不仅能更好地解决地理信息科学的传统问题,还将鼓励地理学者与其他相关学科一起建立交叉研究的前沿机会,探索解决人类未来面临的共同挑战。

关键词：物理感知的机器学习物理先验机器学习深度学习时空先验时空表征地理空间智能地理信息科学

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风浪流联合作用下海上风电单桩基础荷载数值模拟研究

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水动力学研究与进展（A辑） 2023年第1期38卷 80-87页

作者：陈嘉禹张金凤王峥天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室(天津大学) 天津300350

我国海洋风能资源丰富,海上风机受到风、浪和流等复杂环境荷载,对风机设计和运维起着重要作用。该文基于开源流体力学软件Open FOAM求解器olaFlow,采用k-ωSST湍流模型,建立风、浪和流联合的海上风机荷载计算数值模型。对不同水位条件下... 详细信息

我国海洋风能资源丰富,海上风机受到风、浪和流等复杂环境荷载,对风机设计和运维起着重要作用。该文基于开源流体力学软件Open FOAM求解器olaFlow,采用k-ωSST湍流模型,建立风、浪和流联合的海上风机荷载计算数值模型。对不同水位条件下,如东海上风电单桩基础受到的风荷载、波流荷载和风-浪-流联合荷载进行计算,并与经验公式进行对比分析。结果表明,该模型与经验公式结果具有良好的一致性。

关键词：海上风电单桩基础风-浪-流联合作用 OpenFOAM 数值波浪水槽

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复杂载荷作用下浮式平台铰接式连接器结构响应特性研究

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海洋工程 2024年

作者：宋培龙韦朋余李生鹏戴泽宇张若楠汤明刚中国船舶科学研究中心船舶结构安全全国重点实验室(无锡)

超大型浮式平台由多个海上浮体模块铰接而成，连接器作为关键连接部件承受着较为复杂的服役载荷，因此，需要对连接器的结构响应特性进行分析和评估。以超大型浮式平台铰接式连接器为研究对象，开展了不同工况下的有限元仿真计算，确定... 详细信息

超大型浮式平台由多个海上浮体模块铰接而成，连接器作为关键连接部件承受着较为复杂的服役载荷，因此，需要对连接器的结构响应特性进行分析和评估。以超大型浮式平台铰接式连接器为研究对象，开展了不同工况下的有限元仿真计算，确定了连接器系统危险工况和危险区域，在此基础上，设计了平台铰接式连接器1︰2.5缩尺比大尺度模型试验方案，建立了复杂多向载荷作用下铰接式连接器结构响应特性试验评估方法。试验结果表明，连接器试验模型在垂向载荷、纵向扭矩以及垂向载荷和纵向扭矩组合作用下的结构响应与仿真计算结果吻合良好，应力水平预报误差小于9%，验证了连接器结构响应评估方法的有效性，可以为铰接式连接器在超大型浮式平台的应用提供理论计算参考和试验技术支撑。

关键词：浮式平台铰接式连接器响应特性多向载荷试验评估方法

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AccFed:物联网中基于模型分割的联邦学习加速

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电子与信息学报 2023年第5期45卷 1678-1687页

作者：曹绍华陈辉陈舒张汉卿张卫山中国石油大学(华东)计算机科学与技术学院青岛266580

随着物联网(IoT)的快速发展,人工智能(AI)与边缘计算(EC)的深度融合形成了边缘智能(Edge AI)。但由于IoT设备计算与通信资源有限,并且这些设备通常具有隐私保护的需求,那么在保护隐私的同时,如何加速Edge AI仍然是一个挑战。联邦学习(FL... 详细信息

随着物联网(IoT)的快速发展,人工智能(AI)与边缘计算(EC)的深度融合形成了边缘智能(Edge AI)。但由于IoT设备计算与通信资源有限,并且这些设备通常具有隐私保护的需求,那么在保护隐私的同时,如何加速Edge AI仍然是一个挑战。联邦学习(FL)作为一种新兴的分布式学习范式,在隐私保护和提升模型性能等方面,具有巨大的潜力,但是通信及本地训练效率低。为了解决上述难题,该文提出一种FL加速框架AccFed。首先,根据网络状态的不同,提出一种基于模型分割的端边云协同训练算法,加速FL本地训练;然后,设计一种多轮迭代再聚合的模型聚合算法,加速FL聚合;最后实验结果表明,AccFed在训练精度、收敛速度、训练时间等方面均优于对照组。

关键词：边缘智能联邦学习端边云协同模型分割

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基于Akt/FoxO信号通路探讨熊果酸对结直肠癌细胞增殖和凋亡的影响

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中国实验方剂学杂志 2023年第17期29卷 109-115页

作者：郑巧陈念芝章刚赵梓亦唐健元成都中医药大学附属医院代谢疾病中医药调控四川省重点实验室成都610032 重庆医科大学超声医学工程国家重点实验室重庆400016

目的:观察熊果酸对结直肠癌细胞增殖和凋亡的影响及具体的分子机制。方法:选用人源结直肠癌细胞RKO为研究对象,用细胞增殖与活性检测(CCK-8)法检测不同浓度的熊果酸(0、5、10、15、20、25、30μmol·L^(-1))处理RKO细胞的增殖抑制率... 详细信息

目的:观察熊果酸对结直肠癌细胞增殖和凋亡的影响及具体的分子机制。方法:选用人源结直肠癌细胞RKO为研究对象,用细胞增殖与活性检测(CCK-8)法检测不同浓度的熊果酸(0、5、10、15、20、25、30μmol·L^(-1))处理RKO细胞的增殖抑制率,计算出24、48 h的半抑制浓度(IC50)。后续实验根据熊果酸处理RKO细胞24 h的IC50,选用2个浓度开展。集落形成实验检测细胞增殖能力,流式细胞术检测熊果酸处理RKO细胞后的凋亡率及细胞周期阻滞情况,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测熊果酸作用RKO细胞24 h,RKO细胞中B细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)相关X蛋白(Bax)、Raji细胞中Bcl-2、人T淋巴细胞白血病PMA反应基因(Noxa)凋亡蛋白表达情况,细胞周期依赖性蛋白激酶抑制因子1A(p21)、周期蛋白依赖激酶抑制因子1B(p27)、细胞周期蛋白依赖性激酶4(CDK4)周期相关的蛋白表达情况,以及蛋白激酶B(Akt)、磷酸化Akt(p-Akt)、叉头框蛋白O3a(FoxO3a)、磷酸化FoxO3a(p-FoxO3a)通路蛋白表达情况。结果:与空白组比较,熊果酸组能够抑制RKO细胞的活力(P<0.05,P<0.01),熊果酸组RKO细胞的克隆形成率明显降低(P<0.05,P<0.01),呈现浓度依赖性;与空白组比较,熊果酸组熊果酸组(20μmol·L^(-1))细胞发生了周期阻滞,在合成前期即G0/G1期明显升高(P<0.05);与空白组比较,熊果酸组(15、20μmol·L^(-1))p21、p27蛋白表达增加,CDK4蛋白表达降低(P<0.05,P<0.01),熊果酸组细胞凋亡率升高,熊果酸组(20μmol·L^(-1))凋亡相关蛋白Bax、Noxa表达升高,Bcl-2表达降低(P<0.05,P<0.01)。与空白组比较,熊果酸组(20μmol·L^(-1))下调p-Akt蛋白的表达,且上调p-FoxO3a的表达(P<0.05,P<0.01),Akt和FoxO3a总蛋白无明显变化。结论:熊果酸能够有效抑制结直肠癌细胞RKO的增殖,促进细胞凋亡,其机制可能与Akt/FoxO途径有关。

关键词：熊果酸结直肠癌增殖凋亡蛋白激酶B(Akt)/叉头框蛋白O(FoxO)信号通路

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冻结锋面移动控制的冻土冻胀控制研究

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中国矿业大学学报 2023年第5期52卷 943-951页

作者：季雨坤王海航周国庆赵晓东王钦科李瑞林中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010

人工冻结法用于地下工程建设时,过量的冻胀变形及冻胀力将抬升地层并导致构筑物的破坏及失效,提出冻胀控制方法及揭示冰透镜体生长抑制机理是推进人工冻结技术发展的重要途径.从冰透镜体生长速率和冰饱和度与渗透率的特定数学模型出发,... 详细信息

人工冻结法用于地下工程建设时,过量的冻胀变形及冻胀力将抬升地层并导致构筑物的破坏及失效,提出冻胀控制方法及揭示冰透镜体生长抑制机理是推进人工冻结技术发展的重要途径.从冰透镜体生长速率和冰饱和度与渗透率的特定数学模型出发,得到了冻结缘厚度演化对冰透镜体生长速率的影响.研究指出,冰透镜体的生长对冻结缘结构具有强烈的依赖性,冻结锋面向冷端移动诱导的冻结缘结构退化将直接抑制冰透镜体的生长.通过研究冻结缘厚度对冰透镜体生长的影响机制,提出了基于冻结锋面移动控制的人工地层冻结技术思路,发展了相应的冻结控制系统及试验平台,该技术思路可有效激活冰透镜体的间歇性生长过程并实现对冻胀的控制.研究指出,减小设计冻结深度及提高冷端冻结温度均能有效抑制冻结土体中冰透镜体的生长及减缓冻胀.

关键词：冻结锋面冻结缘冰透镜体生长冻胀减缓冻土

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